用于无线通信系统的多路复用和反馈支持的制作方法

专利名称：用于无线通信系统的多路复用和反馈支持的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及电信，且更具体地说，涉及用于在蜂窝式无线电网络中多路复 用多个用户并支持反馈的方法、装置和制造物件。
背景技术：
预期现代通信系统能够为多种应用(包括语音和数据应用)提供可靠的数据传 输。多用户通信可包括向多个接收器发送数据的发射器，和向一个接收器发送数据的若 干发射器。蜂窝式通信系统例如在基站收发台(BTS)与在由BTS服务的扇区内的多个移 动台(MS)之间采用多用户通信。已知的多用户通信系统基于频分多址(FDMA)、时分多址 (TDMA)、码分多址(CDMA)和可能其它多址通信方案。CDMA系统可经设计以支持一种或一种以上CDMA标准，例如(1) “用于双模式宽 带扩展频谱蜂窝式系统的TIA/EIA-95移动台一基站兼容性标准”、(2) “用于双模式宽带 扩展频谱蜂窝式移动台的TIA/EIA-98-C推荐最低标准”、(3)由名为“第3代合作伙伴计 划”(3GPP)的协会提议且在包括称为 3G TS 25. 21U3G TS 25. 212、3G TS 25. 213 和 3G TS 25. 214的文件的一组文件中收录的标准(“W-CDMA标准”)、(4)由名为“第3代合作伙伴 计划2” (3GPP2)的协会提议并在包括“用于cdma2000扩展频谱系统的C. S0002-A物理层 标准”、“用于cdma2000扩展频谱系统的C. S0005-A上层(层幻信令标准”等一组文件中收 录的标准、(5) IxEV-DO标准“TIA/EIA/IS-856cdma2000高速率包数据空中接口规范”，以及 其它标准。TDMA系统可实施称为全球移动通信系统(GSM)的标准。基于GSM的网络广泛部 署在世界各地。通用包无线电服务(GPRQ和其称为增强型数据速率GSM演进(EDGE)的增 强型版本是在一些GSM兼容移动台(例如，蜂窝式电话)处可用的数据服务。GSM、GPRS和 EDGE还可统称为GSM EDGE无线电接入网络或GERAN。GERAN空中接口可使用频率跳跃。频率跳跃是一种在时间上提供频率分集的技术。 频率跳跃系统在每个传输时间单位或时隙期间在不同载波频率上进行传输，传输时间单位或时隙通常具有20毫秒的持续时间。通常在非邻接的载波频率之间进行从一个载波频率 到另一个载波频率的连续跳跃，以降低连续帧的频率选择性衰退，即降低将不能在接收器 处正确解码连续帧中的区块的可能性。对无线服务的需要持续增加，而无线电频谱对于给定无线应用来说是固定的或具 有高成本。因此，在固定频谱分配内提供服务的能力增加是无线系统(包括基于GSM的蜂 窝式系统)的所需属性。因特网协议(IP)用于在许多网络上(最显著的是因特网)传送数据包(数据报)。 可将语音包封在IP包中，并作为数据在此类网络上传送。事实上，IP语音(VoIP)(还称为 因特网电话学或IP电话学)是基于IP的网络的快速增长的应用。将移动台连接到另一 电话终端的呼叫可沿着所述移动台与另一终端之间的路线的至少某一部分使用VoIP来路 由。此类呼叫可在服务所述移动台的蜂窝式网络的空中接口处在VoIP与另一协议之间进 行转换。然而，可能优选的是具有端到端基于IP的连接性，其中假设这在现有系统限制下 是可行的。经由GERAN空中接口传输IP数据报所具有的一个问题是GSM标准中固有的反馈 信息的等待时间。通常，GERAN系统将传输每一者具有20毫秒持续时间的20个区块，且接 着向接收器(例如，移动台或BTQ发送轮询请求，从而要求接收器告知发射器所发送区块 的状态。因此，将在约240毫秒以后或在甚至更大等待时间后接收到对20区块系列区块中 的第一区块的确认。VoIP呼叫的端到端确认可能由于额外的途中延迟而花费更长时间。这 通常对于现场电话谈话来说具有过多的等待时间。此外，移动环境中的链路质量可能快速 变坏，且240毫秒的延迟对于提供及时链路质量指示来说可能太长。另外，蜂窝式系统操作 的额外方面可受益于反馈机制的等待时间减少。因此，此项技术中需要增加无线系统的频谱效率的方法和设备。此项技术中还需 要在基于GERAN的和类似的无线系统中缩短反馈等待时间。此外，所部署装备的广泛修改 可能是昂贵的，且与现有消费者装备的兼容性从销售角度来说可能是需要的。因此，此项技 术中需要解决上述缺点，同时保持与当前现有GERAN移动台的兼容性且避免对服务这些站 的蜂窝式网络硬件作广泛改变。

发明内容
本文所揭示的实施例通过将既定用于多个移动台的多个下行链路包/区块多路 复用到同一时隙和同一载波频率中且通过提供用于GERAN空中接口的快速反馈机制来解 决上述需要。在实施例中，提供一种用于经由蜂窝式通信系统的时分多址空中接口来传输信息 的方法。所述方法包括对由蜂窝式通信系统的基站收发台服务的扇区中的多个移动台进行 分组。所述多个移动台包括第一移动台和第二移动台。所述方法进一步包括使用第一传输 功率在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第一移动台传输第一下行链路数 据区块。所述方法进一步包括使用第二传输功率在第一时隙期间在第一载波频率上从基站 收发台向第二移动台传输第二下行链路数据区块。所述第一传输功率和所述第二传输功率 使得第一移动台可接收并解码第一数据区块，且第二移动台可接收并解码第二数据区块。在实施例中，时分多址蜂窝式通信系统的基站收发台包括接收器、发射器、存储程序代码的存储器以及耦合到所述接收器、发射器和存储器的处理器。在程序代码的控制下， 所述处理器经配置以致使基站收发台执行以下步骤(1)对由基站收发台服务的扇区中的多个移动台进行分组，所述多个移动台包括 第一移动台和第二移动台。(2)使用第一传输功率在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第一移 动台传输第一下行链路数据区块。(3)使用第二传输功率在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第二移 动台传输第二下行链路数据区块；所述第一传输功率和所述第二传输功率使得第一移动台可接收并解码第一数据 区块，且第二移动台可接收并解码第二数据区块。在实施例中，机器可读媒体存储指令。当所述指令由时分多址蜂窝式通信系统的 基站收发台的至少一个处理器执行时，所述指令致使所述至少一个处理器将基站收发台配 置成执行以下操作(1)对由基站收发台服务的扇区中的多个移动台进行分组，所述多个移动台包括 第一移动台和第二移动台。(2)使用第一传输功率在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第一移 动台传输第一下行链路数据区块。(3)使用第二传输功率在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第二移 动台传输第二下行链路数据区块。所述第一传输功率和所述第二传输功率使得第一移动台可接收并解码第一数据 区块，且第二移动台可接收并解码第二数据区块。在实施例中，提供一种用于经由蜂窝式通信系统的时分多址空中接口传输信息的 方法。所述方法包括对由蜂窝式通信系统的基站收发台服务的扇区中的多个移动台进行分 组，所述多个移动台包括第一移动台和第二移动台。所述方法进一步包括在第一时隙期间 在第一载波频率上从基站收发台向第一和第二移动台传输下行链路多用户数据包。所述多 用户下行链路数据包包含既定用于第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于第二移动台 的第二有效负荷数据以及标头。所述标头向第一和第二移动台指示第一有效负荷数据和第 二有效负荷数据，使得第一移动台可识别并使用第一有效负荷数据且忽略第二有效负荷数 据，而且第二移动台可识别并使用第二有效负荷数据且忽略第一有效负荷数据。在实施例中，提供一种用于时分多址蜂窝式通信系统的基站收发台。所述基站收 发台包括接收器、发射器、存储程序代码的存储器以及耦合到所述接收器、发射器和存储器 的处理器。在程序代码的控制下，所述处理器经配置以致使基站收发台执行以下步骤(1)对由基站收发台服务的扇区中的多个移动台进行分组，所述多个移动台包括 第一移动台和第二移动台。(2)在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第一和第二移动台传输多 用户数据包。所述多用户数据包包括既定用于第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于第二 移动台的第二有效负荷数据以及标头。所述标头向第一和第二移动台指示第一有效负荷数 据和第二有效负荷数据，使得第一移动台可识别并使用第一有效负荷数据且忽略第二有效负荷数据，而且第二移动台可识别并使用第二有效负荷数据且忽略第一有效负荷数据。在实施例中，机器可读媒体存储指令。当所述指令由时分多址蜂窝式通信系统的 基站收发台的至少一个处理器执行时，所述指令致使所述至少一个处理器将基站收发台配 置成执行以下操作(1)对由基站收发台服务的扇区中的多个移动台进行分组，所述多个移动台包括 第一移动台和第二移动台。(2)在第一时隙期间在第一载波频率上从基站收发台向第一和第二移动台传输多 用户数据包。所述多用户数据包包括既定用于第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于第二 移动台的第二有效负荷数据以及标头。所述标头向第一和第二移动台指示第一有效负荷数 据和第二有效负荷数据，使得第一移动台可识别并使用第一有效负荷数据且忽略第二有效 负荷数据，而且第二移动台可识别并使用第二有效负荷数据且忽略第一有效负荷数据。在实施例中，提供一种用于经由蜂窝式通信系统的时分多址空中接口接收信息的 方法。所述方法包括可在蜂窝式通信系统的第一移动台处执行的这些步骤(1)在第一时隙期间在第一载波频率上从蜂窝式通信系统的基站收发台处接收传 输，所述传输包含既定用于第一移动台的第一数据区块和包含既定用于蜂窝式通信系统的 第二移动台的控制信息和有效负荷数据的第二数据区块。第一数据区块由基站收发台用第 一传输功率进行传输，且第二数据区块由基站收发台用第二传输功率进行传输。第二传输 功率大于第一传输功率。请注意，第一和第二数据区块彼此叠加(叠加编码)。(2)处理所接收传输以解码第二数据区块。(3)从所接收传输中消除第二数据区块以获得逐级干扰消除(SIC)接收传输。(4)处理所述SIC接收传输以解码第一数据区块。在实施例中，提供一种用于时分多址蜂窝式通信系统的移动台。所述移动台包括 接收器、发射器、存储程序代码的存储器以及耦合到所述接收器、发射器和存储器的处理 器。在程序代码的控制下，所述处理器经配置以致使移动台执行以下步骤(1)在第一时隙期间在第一载波频率上从蜂窝式通信系统的基站收发台处接收传 输。所述接收的传输包括既定用于移动台的第一数据区块和第二数据区块。所述第二数据 区块包括既定用于蜂窝式通信系统的另一移动台的控制信息和有效负荷数据。第一数据区 块是用第一传输功率进行传输，且第二数据区块是用第二传输功率进行传输，所述第二传 输功率大于所述第一传输功率。以此方式，第一和第二数据区块彼此叠加。(2)处理所接收传输以解码第二数据区块。(3)从所接收传输中消除第二数据区块以获得逐级干扰消除(SIC)接收传输。(4)处理所述SIC接收传输以解码第一数据区块。在实施例中，机器可读媒体存储指令。当所述指令由时分多址蜂窝式通信系统的 移动台的至少一个处理器执行时，所述至少一个处理器将移动台配置成执行以下操作(1)在第一时隙期间在第一载波频率上从蜂窝式通信系统的基站收发台处接收传 输，所述传输包括既定用于移动台的第一数据区块以及第二数据区块。所述第二数据区块 包括既定用于蜂窝式通信系统的另一移动台的控制信息和有效负荷数据。第一数据区块是 用第一传输功率进行传输，且第二数据区块是用第二传输功率进行传输，所述第二传输功率大于所述第一传输功率。以此方式，第一和第二数据区块彼此叠加。(2)处理所接收传输以解码第二数据区块。(3)从所接收传输中消除第二数据区块以获得逐级干扰消除(SIC)接收传输。(4)处理所述SIC接收传输以解码第一数据区块。在实施例中，时分多址蜂窝式通信系统的移动台包括用于在第一时隙期间在第一 载波频率上从蜂窝式通信系统的基站收发台处接收传输的装置。所述传输包括既定用于移 动台的第一数据区块以及第二数据区块。所述第二数据区块包括既定用于蜂窝式通信系统 的另一移动台的控制信息和有效负荷数据。第一数据区块是用第一传输功率进行传输，且 第二数据区块是用第二传输功率进行传输，所述第二传输功率大于所述第一传输功率。以 此方式，第一和第二数据区块彼此叠加。移动台还包括用于处理所接收传输以解码第二数 据区块的装置。移动台进一步包括用于从所接收传输中消除第二数据区块以获得逐级干扰 消除(SIC)接收传输的装置。移动台另外包括用于处理所述SIC接收传输以解码第一数据 区块的装置。在实施例中，提供一种用于经由蜂窝式通信系统的时分多址空中接口接收信息的 方法。所述方法包括，在蜂窝式通信系统的第一移动台处，从蜂窝式通信系统的基站收发台 处接收多用户包。所述多用户包包括既定用于第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于 蜂窝式通信系统的第二移动台的第二有效负荷数据以及控制信息。所述控制信息指示(定 界或另外方式指示其边界)所述多用户包内的第一有效负荷数据和第二有效负荷数据。所 述方法进一步包括在第一移动台处解码多用户包以获得经解码的多用户包。所述方法进一 步包括使用控制信息来从所述经解码多用户包中获得第一有效负荷数据。在实施例中，提供一种用于时分多址蜂窝式通信系统的移动台。所述移动台包括 接收器、发射器、存储程序代码的存储器以及耦合到所述接收器、发射器和存储器的处理 器。在程序代码的控制下，所述处理器经配置以致使移动台执行以下步骤(1)从蜂窝式通信系统的基站收发台处接收多用户包，所述多用户包包括既定用 于移动台的第一有效负荷数据、既定用于蜂窝式通信系统的另一移动台的第二有效负荷数 据以及控制信息。所述控制信息指示所述多用户包内的第一有效负荷数据和第二有效负荷 数据。(2)解码多用户包以获得经解码的多用户包。(3)使用控制信息来从所述经解码多用户包中获得第一有效负荷数据。在实施例中，机器可读媒体存储指令。当所述指令由时分多址蜂窝式通信系统的 移动台的至少一个处理器执行时，所述至少一个处理器将移动台配置成执行以下操作(1)从蜂窝式通信系统的基站收发台处接收多用户包，所述多用户包包括既定用 于移动台的第一有效负荷数据、既定用于蜂窝式通信系统的另一移动台的第二有效负荷数 据以及控制信息。所述控制信息指示所述多用户包内的第一有效负荷数据和第二有效负荷 数据。(2)解码多用户包以获得经解码的多用户包。(3)使用控制信息来从所述经解码多用户包中获得第一有效负荷数据。在实施例中，时分多址蜂窝式通信系统的移动台包括用于从蜂窝式通信系统的基 站收发台处接收多用户包的装置。所述多用户包包括既定用于移动台的第一有效负荷数据、既定用于蜂窝式通信系统的另一移动台的第二有效负荷数据以及控制信息，所述控制 信息指示(例如，定界)所述多用户包内的第一有效负荷数据和第二有效负荷数据。所述 移动台进一步包括用于解码多用户包以获得经解码的多用户包的装置。所述移动台还包括 用于使用控制信息来从所述经解码多用户包中获得第一有效负荷数据的装置。在实施例中，一种经由GERAN空中接口向接收器提供对由发送器发送的无线电链 路控制/媒体存取控制(RLC/MAC)区块的确认的方法包括(1)由接收器通过空中接口接收 由发送器发送的第一 RLC/MAC区块，和⑵响应于接收器对所述第一 RLC/MAC区块的接收， 自动通过空中接口从接收器向发送器传输对所述第一 RLC/MAC区块的第一确认。如果第一 区块由接收器成功解码，那么所述第一确认是肯定确认(ACK)，或者如果第一区块未由接收 器成功解码，那么所述第一确认是否定确认。所述接收器可以是移动台，且所述发送器可以 是基站收发台。或者，所述发送器可以是移动台，且所述接收器可以是基站收发台。在实施例中，GERAN蜂窝式通信系统的移动台包括接收器、发射器、存储程序代码 的存储器以及耦合到所述接收器、发射器和存储器的处理器。在程序代码的控制下，所述处 理器经配置以致使移动台执行以下步骤(1)通过蜂窝式通信系统的空中接口接收由蜂窝式通信系统的基站收发台发送的 第一 RLC/MAC区块。(2)响应于移动台对所述第一 RLC/MAC区块的接收，自动通过空中接口从移动台 向基站收发台传输对所述第一 RLC/MAC区块的第一确认。(1)如果第一区块由移动台成功 解码，那么所述第一确认是肯定确认(ACK)，或者( 如果第一区块未由移动台成功解码， 那么所述第一确认是否定确认。在实施例中，机器可读媒体存储指令。当所述指令由GERAN蜂窝式通信系统的移 动台的至少一个处理器执行时，所述指令致使所述至少一个处理器将移动台配置成(1) 通过蜂窝式通信系统的空中接口接收由蜂窝式通信系统的基站收发台发送的第一 RLC/MAC 区块，和(2)响应于移动台对所述第一 RLC/MAC区块的接收，自动通过空中接口从移动台向 基站收发台传输对所述第一 RLC/MAC区块的第一确认。(1)如果第一区块由移动台成功解 码，那么所述第一确认是肯定确认(ACK)，或者( 如果第一区块未由移动台成功解码，那 么所述第一确认是否定确认。在实施例中，提供一种用于与全球移动通信系统(GSM)增强型数据速率GSM演进 (EDGE)无线电接入网络(GERAN)标准兼容的蜂窝式通信系统的移动台。所述移动台包括 用于经由蜂窝式通信系统的GERAN空中接口接收由蜂窝式通信系统的基站收发台发送的 RLC/MAC区块的装置。所述移动台进一步包括用于响应于移动台对RLC/MAC区块的接收而 自动通过GERAN空中接口从移动台向基站收发台传输对RLC/MAC区块的确认的装置。如果 区块由移动台成功解码，那么所述确认是肯定确认(ACK)。如果区块未由移动台成功解码， 那么所述确认是否定确认。在实施例中，GERAN蜂窝式通信系统的基站收发台包括接收器、发射器、存储程序 代码的存储器以及处理器。所述处理器耦合到所述接收器、所述发射器和所述存储器。在 程序代码的控制下，所述处理器经配置以致使基站收发台(1)通过蜂窝式通信系统的空 中接口接收由蜂窝式通信系统的移动台发送的第一 RLC/MAC区块，和(2)响应于基站收发 台对所述第一 RLC/MAC区块的接收，自动通过空中接口从基站收发台向移动台传输对所述第一 RLC/MAC区块的第一确认。(1)如果第一区块由基站收发台成功解码，那么所述第一确 认是肯定确认(ACK)，或者( 如果第一区块未由基站收发台成功解码，那么所述第一确认 是否定确认。在实施例中，机器可读媒体存储指令。当所述指令由GERAN蜂窝式通信系统的基 站收发台的至少一个处理器执行时，所述指令致使所述至少一个处理器将基站收发台配置 成(1)通过蜂窝式通信系统的空中接口接收由蜂窝式通信系统的移动台发送的第一 RLC/ MAC区块，和⑵响应于基站收发台对所述第一 RLC/MAC区块的接收，自动通过空中接口从 基站收发台向移动台传输对所述第一 RLC/MAC区块的第一确认。(1)如果第一区块由基站 收发台成功解码，那么所述第一确认是肯定确认(ACK)，或者( 如果第一区块未由基站收 发台成功解码，那么所述第一确认是否定确认。通过参看以下描述、附图和所附权利要求书将更好理解本发明的这些和其它实施 例和方面。


图1是展示根据本发明各方面配置的蜂窝式无线电网络的选定组件的高级方框 图；图2说明图1的网络中使用的传输时间间隔；图3说明根据本发明各方面的具有控制信息的下行链路标头的选定字段；图4说明根据本发明各方面的具有控制信息的上行链路标头的选定字段；以及图5说明根据本发明各方面的用于空中接口的快速反馈机制。
具体实施例方式在此文献中，词语“实施例”、“变型”和类似表达用于指代特定设备、过程或制作物 件，而未必指代同一设备、过程或制作物件。因此，在一个地方或情形中使用的“一个实施 例”(或类似表达)可指代特定设备、过程或制造物件；不同地方中的相同或相似表达可指 代不同设备、过程或制造物件。表达“替代实施例”、“替代变型”和类似术语用于指示许多 不同可能实施例或变型中的一者。可能实施例或变型的数目未必限于两个或其它任何量。本文使用词语“示范性”来意指“充当实例、例子或说明”。没有必要将本文描述为 “示范性”的任何实施例解释为与其它实施例相比是优选的或有利的。此描述内容中描述的 所有实施例是经提供用以使得所属领域的技术人员能够制作或使用本发明而并非用以限 制赋予本发明的合法保护范围的示范性实施例，本发明的合法保护范围由权利要求书和其 等效物界定。基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)是称为“无线电网络”、“RN”、“接入网络”或 “AN”的网络的一部分。基站控制器还可称为无线电网络控制器或“RNC”。无线电网络可以 是基于GERAN的网络。无线电网络可在多个移动台(MS)(还称为用户装备装置)之间传送 数据包。无线电网络可进一步连接到无线电网络外部的额外网络，例如公司内网、因特网、 另一无线电网络或常规的公用交换电话网(PSTN)，且可在每一移动台与此类外部网络之间 传送数据和语音。根据本发明各方面的实施例可使用叠加编码、多用户包传输和联合检测及解码通信技术。以下段落解释这些技术。叠加编码指的是使用相同传输资源来与多个接收器进行通信。在此上下文中，使 用相同传输资源指的是使用相同频率和时隙从发射器向多个接收器同时传输数据。借助于 说明，考虑无线电发射器Tx(I)经由第一物理通信链路L1与第一接收器Rxl通信且(2)经由 第二通信链路L2与接收器民2通信。假设无线电条件对于第一接收器/链路来说较弱且对 于第二接收器/链路来说较强。(此情形可能是临时的，因为无线电条件不断变化，尤其是 对于移动台来说。)换句话说，对于固定的传输无线电功率来说，第一接收器的信号干扰噪 声比(SINR)和载波干扰(C/I)比低于第二发射器的相应SINR和C/I比(或比其低得多)。 知道所述两个接收器的相对无线电条件的发射器Tx可针对特定时隙和特定载波频率在所 述两个接收器之间按比例分配其功率预算，使得与既定用于第二接收器Rx2(较强无线电条 件下的接收器)的第二数据区块相比，用较高功率传输既定用于第一接收器I^xl (较弱无线 电条件下的接收器)的第一数据区块。举例来说，在给定当前无线电条件和由于向第二接 收器Rx2传输第二区块引起的额外干扰的情况下，发射器Tx可将足够功率致力于既定用于 第一接收器I^xl的区块以允许第一接收器I^xl解码此区块。发射器Tx可接着将较少功率致 力于既定用于第二接收器Rx2的区块，但仍然足以使第二接收器Rx2使用(例如)用以消除 或减小由第一区块的传输造成的干扰的干扰消除来解码第二区块。发射器接着在相同载波频率上且在相同时间处传输所述两个区块。因此，可认为 所述两个区块“碰撞”。因为用高于第二区块的功率分配来传输第一数据区块，所以第二区块仅向第一接 收器I^xl呈现为噪声或干扰增加。如果所述两个区块的传输之间的功率偏移足够高，那么第 一接收器Rxl处的SINR降级可能较小且甚至无关紧要。(始终不需要这样的情况。)因此， 如果相对于第一区块的传输速率、当前无线电条件和由第二区块的传输造成的额外干扰以 足够功率传输第一区块，那么第一接收器应当能够解码所述第一区块。第二接收器Rx2也应当能够解码第一区块，因为所述第二接收器Rx2以优于第一接 收器Rxl的SINR接收第一区块，这是由于第二接收器Rx2的较强无线电条件所致。一旦第二 接收器Rx2解码了第一区块，第二接收器Rx2便可将其处理为干扰，并使用已知干扰消除技术 将其从在接收所述两个区块的时期期间接收到的总体信号中消除。剩余信号表示与源自其 它来源的噪声和干扰组合的第二区块。如果相对于第二区块的传输速率和第二接收器Rx2 的无线电条件以足够功率(但以低于第一区块的功率)传输第二区块，那么第二接收器Rx2 应当能够解码第二区块。请注意，此方法可延伸到三个或三个以上接收器。举例来说，可将最大功率分配用 于向处于最弱无线电条件中的接收器进行传输，可将最小功率分配用于向处于最强无线电 条件中的接收器进行传输，且可将中间功率分配用于处于中间无线电条件中的接收器。处 于最强无线电条件中的接收器可接着解码既定用于处于最弱无线电条件中的接收器的区 块，从所接收信号中消除所解码区块，解码既定用于处于中间无线电条件中的接收器的区 块，消除所述第二解码区块，且最后解码既定用于其本身的区块。(此解码/消除过程可称 为逐级干扰消除。)处于中间无线电条件中的接收器也可解码既定用于处于最弱无线电条 件中的接收器的区块，将其从所接收信号中消除，且接着解码既定用于其本身的区块。处于 最弱无线电条件中的接收器可能能够直接解码既定用于其的区块，因为所述区块以最高功率级进行传输的。在细读本文献之后，所属领域的技术人员应当能够将逐级干扰消除技术 延伸到四个或四个以上接收器而不需要额外试验或进一步发明。当多个发射器在相同频率上同时向单个接收器进行传输时，可在所述单个接收器 处执行类似过程。换句话说，可采用使用例如逐级干扰消除的技术的多用户联合检测来解 码源自多个发射器且在接收器处碰撞(即，同时接收)的多个包。接收器可以是基站收发 台，且所述多个发射器可以是移动台。请注意，除干扰消除以外的技术可用于实施叠加编码。多用户包传输也可用于将两个或两个以上用户多路复用到单个时隙中(即，同一 频率-时间分配中)。举例来说，发射器可形成具有既定用于两个或两个以上不同接收器 的不同有效负荷数据的包。所述两个或两个以上接收器中的每一者可解码整个包，且根据 所述包的标头或根据另一形式的信令来确定所述包的哪个部分既定用于所述接收器。多用 户包通信通过统计多路复用来增强频谱利用，尤其对于通常包括相当大百分比的无声周期 的现场语音通信来说。举例来说，如果两个用户(例如，移动台)共享一个时隙，且语音活 动对于所述两个用户的每一者来说是所述时间的50%，那么只有单个用户实际上占据所述 时隙一半时间，在所述时间的25%期间任一用户均不占据所述时隙，且在所述时间的剩余 25%期间所述两个用户均需要占据所述时隙。在所述时间的剩余25%期间，基站可利用多 用户包传输或叠加编码技术。可因此针对共享一个时隙的两个移动台的群组来加倍GERAN 的硬容量。如果三个移动台共享一个时隙，那么可将对容量的硬限制增至三倍。可从统计多路复用实现的增益通常超过来自用以将相同包发送到多个接收器可 能需要的另外额外开销的任何损耗。图1说明基于GERAN的(例如，GSM顺应的)通信网络100的选定组件，其包括耦 合到无线基站收发台120的无线电网络控制器110。基站收发台120通过相应的无线通信 链路140A到140D来与移动台130A、130B、130C和130D通信，如图所示。无线电网络控制器 110通过电话交换机160耦合到公用交换电话网150，且通过包数据服务器节点(PDSN)ISO 耦合到包交换网络170。各种网络元件(例如无线电网络控制器110与包数据服务器节点 180)之间的数据交换可使用任何数目的协议(例如，因特网协议、异步传送模式(ATM)协 议、Tl、E1、帧中继和其它协议)来实施。在所说明的实施例中，通信网络100向移动台130提供数据通信服务、蜂窝式电话 服务和通过VoIP的电话服务。在替代实施例中，通信网络100可向移动台130提供仅数据 服务(例如VoIP)或仅蜂窝式电话服务。移动台130可包括无线电话、无线调制解调器、个人数字助理、无线本地环路设 备、PC卡、外部或内部调制解调器和其它通信装置。典型的移动台(例如，用户装备装置 130A)可包括接收器电路131、发射器电路132、编码器133、解码器134、处理器136和存储 器装置137。接收器电路131、发射器电路132、编码器133和解码器134由执行存储在存储 器装置137中的代码的处理器136配置。每一移动台130经配置以使用GERAN(GSM)协议 与BTS 120通信数据和语音。每一通信信道140可包括BTS 120与相应用户装备装置130 之间的前向链路和反向链路两者。基站收发台120包括一个或一个以上无线接收器(例如，接收器121)、一个或一 个以上无线发射器(例如，发射器122)、一个或一个以上无线电网络控制器接口(例如，接口 123)、一个或一个以上存储器装置(例如，存储器装置124)、一个或一个以上处理器(例 如，处理器12 和编码器/解码器电路(例如，编码器/解码器电路126)。基站收发台120 的接收器121和发射器122由在存储在存储器装置IM中的程序代码的控制下操作的处理 器125配置以建立与用户装备装置130的前向和反向链路，以便将数据和语音包发送到用 户装备装置130和从用户装备装置130接收数据和语音包。举例来说，在数据服务(包括 VoIP)的情况下，基站收发台120可通过包数据服务器节点180且通过无线电网络控制器 110从包交换网络170接收前向链路数据包，且将这些包传输给用户装备装置130。基站收 发台120可接收在用户装备装置130处起源的反向链路数据包，且通过无线电网络控制器 110和包数据服务器节点180将这些包转发给包交换网络170。在电话服务的情况下，基站 收发台120可通过电话交换机160且通过无线电网络控制器110从电话网络150接收前向 链路数据包，且将这些包传输到用户装备装置130。可在基站收发台120处接收在用户装备 装置130处起源的语音携载包，并经由无线电网络控制器110和电话交换机160将其转发 到电话网络150。在图1所示的实施例的变型中，移动台130和BTS 120经配置以使用叠加编码、多 用户包、联合解码和/或联合检测来彼此通信。举例来说，在一种变型中，移动台130A和 130B经配置以选择性使用叠加编码、多用户包和联合解码及检测来与BTS 120通信；另一 方面，移动台130C和130D是使用常规GSM协议与BTS 120通信的传统装置。在一种变型中，BTS 120在其执行存储在存储器装置124中的程序代码的处理器 125的控制下将其本身和移动台130A及130B配置用于使用相同传输资源和叠加编码来进 行下行链路通信。(下行链路通信是从无线电网络到移动台的通信。)换句话说，BTS 120在 相同载波频率上且在相同时间周期(时隙)期间在至少一些时间上向移动台130A和130B 发送数据包。在另一变型中，BTS 120在其执行存储在存储器装置124中的程序代码的处理器 125的控制下将其本身和移动台130A及130B配置用于使用多用户包和统计多路复用来进 行下行链路通信。换句话说，BTS 120向移动台130A和130B发送相同包，其中所述包的不 同部分含有既定用于不同移动台的有效负荷数据。所述移动台130A或130B的每一者解码 整个包，但仅使用既定用于其的有效负荷数据，忽略既定用于另一移动台130的有效负荷 数据。在又一变型中，BTS 120在其执行存储在存储器装置124中的程序代码的处理器 125的控制下选择性地将其本身和移动台130A及130B配置用于使用多用户包或叠加编码 进行下行链路通信。当所述两个移动台具有充分相异的无线电条件时，BTS 120可将其本身 和移动台130A/B配置用于使用叠加编码来进行下行链路通信。当无线电条件在所述多个 接收器处相异时，通过叠加编码最佳实现频谱效率增益。因此，当所述两个(或两个以上) 移动台的C/I比相差至少预定程度时，BTS可将其本身和移动台130A/B配置用于在下行 链路上进行叠加编码。举例来说，当其各自C/I比相差至少10dB、至少6dB或至少3dB时， BTS 130可匹配(即，分组)两个或两个以上移动台。另外方面，即如果所述两个或两个以 上分组移动台的C/I比相差小于预定程度(例如，10dB、6dB或3dB)，那么BTS 120可将其 本身和移动台配置用于具有多用户包的下行链路通信，从而实现统计多路复用增益。作为 另一实例，当没有用于在给定时隙中多路复用的所述移动台中的至少一者的有效负荷数据时，BTS 120可采用多用户包下行链路通信，且当需要将有效负荷数据同时传输到在给定时 隙中多路复用的所有移动台时，BTS 120可采用叠加编码。如果在已经传输了给定分组的最大数目的重复之前针对所述给定分组接收到来 自所有这些移动台的确认，那么无线电网络(例如，BTS 120)可针对分组在一起的所有移 动台提早终止传输。可因此防止在接收到来自少于在同一时隙中寻址的所有移动台的的移 动台的确认时终止传输。请注意，BTS 120可将一个或一个以上MS对(或较高阶组)配置用于使用叠加编 码进行下行链路通信，将一个或一个以上MS对(或较高阶组)配置用于使用多用户包进行 下行链路通信，且/或将一个或一个以上MS配置用于使用常规的基于GSM(非多路复用) 方法进行下行链路通信。还请注意，能够使用叠加编码和/或多用户包进行下行链路通信 的移动台不需要一直使用这些技术。举例来说，此类移动台可经配置以用于在其不能与另 一此类移动台匹配时或在不需要可从将多个移动台多路复用到单个时隙中产生的额外增 益时使用常规的基于GSM的方法来进行下行链路通信。现转向上行链路通信(从移动台到无线电网络)，BTS 120可在上行链路上在相同 载波频率上从移动台130A和130B同时接收碰撞的数据包。(用于移动台130A和130B的 上行链路载波频率可以是相同的，但不同于用于这些移动台的下行链路载波频率。)因此， 经配对以使用叠加编码和/或多用户包进行下行链路通信的所述相同的两个或两个以上 移动台还可共享相同的上行链路时隙。同时，BTS 120可使用常规的非多路复用的基于GSM 的方法来与传统移动台(例如，移动台130C和130D)进行上行链路通信。因此，借助于将移动台130A和130B多路复用到单个时隙中来增加系统100的频 谱效率，且通过高级编码和解码技术(例如叠加编码、多用户包和联合检测及解码，如上所 述)来解决共享同一时隙的这两个单元之间的干扰。在一些变型中，通过使用混合自动重 传请求(H-ARQ)技术(例如，类型II H-ARQ)来改进稳定性和链路效率。在一些变型中，仅 使用两个传输时间间隔(TTI)传输(单个重传)；在其它变型中，使用三个TTI传输(两个 重传)。使用H-ARQ技术可因此增加延迟，举例来说，最大有效TTI可从20毫秒增加到40 或60毫秒。除了容量增加外，系统100还减少了对基于GSM通信的物理层结构的改变。实施 某些改变以便适应促进H-ARQ类型II操作、多用户包、叠加编码和联合检测及解码的控制 信道，但以向后兼容的方式部署系统100。以此方式，BTS 120支持传统移动台130C和130D 使用与移动台130A和130B相同的载波频率组，移动台130A和130B能够进行上述多路复 用操作。可在每一包传输中包括标头，以便适应链路自适应算法。所述标头中的信息可在 每个TTI中重复。图2说明具有四个包突发205、210、215和220的示范性TTI 200。每一 包(205、210、215和220)包括额外开销部分(标头205h、210h、215h和220h)和数据部分 (数据205d、210d、215d和220d)。请注意，图2和所有其它图式没有按比例绘制；因此，图 2中的每一包的标头和数据部分的相对持续时间仅仅是示范性的。使用上行链路和下行链路控制信息来将BTS 120和移动台130配置用于交换数据 包，如上所述。在下行链路上，包标头可含有上行链路和下行链路控制信息两者。在下行链 路包的标头中传输的上行链路控制信息可包括用于上行链路H-ARQ ACK/NAK的三个位(可在同一时隙中多路复用的三个移动台中的每一者具有一个ACK/NAK位)，和用于向上/向下 上行链路功率控制的三个位(每一移动台具有一个位)。此结构所提供的功率控制允许针 对20毫秒TTI进行50位/秒向上/向下功率调整。举例来说，步长可设置在IdB与2dB之 间。上行链路功率控制是所需的，因为多个用户可共享共用的上行链路时隙，且各种多用户 接收器喜欢在用户间采用不同功率比。功率控制机制允许网络根据所使用的多用户算法、 当前无线电条件和其它参数及要求来调整传输的上行链路功率。下行链路包标头中的下行链路控制信息可包括指示相对于导频功率(用于向处 于弱无线电条件中的移动台进行传输的功率的小部分)的业务信道功率偏移量的三个位、 指示选定调制和编码方案的三个调制和编码(MCQ位、指示重传数目的一个或两个ReTX位 以及指示传输新数据区块的1位旗标F。新数据区块旗标F和ReTX字段允许移动台推断控 制信息的一部分。举例来说，在一些变型中，调制和编码不会在一个传输与另一传输之间变 化。举例来说，如果移动台解码了伴随第二传输的控制信息，那么其可能能够确定第一传输 的 MCS。图3中说明前几段中描述的示范性下行链路控制结构，图3展示具有14或15位 下行链路控制信息(这取决于ReTX字段的长度)的示范性下行链路标头300的选定字段。 标头可进一步含有循环冗余校验(CRC)位和保留位，例如8个CRC位和2个保留位，其将总 位数增到M或25。用于下行链路标头的编码选项可如下 约束长度9，1/4卷积代码，从而产生32*4/(116*4) = 0.观或观％额外开销。 此配置可适用于C/I比非常低的区域，但没有必要排除其它区域。在一些模拟中，其对于低 达-4dB的C/I比能很好起作用。为了能够补偿增加的额外开销，需要使频谱效率改进略高
权利要求
1.一种经由蜂窝式通信系统的时分多址空中接口来传输信息的方法，所述方法包含 对由所述蜂窝式通信系统的基站收发台服务的扇区中的第一多个移动台进行分组，所述第一多个移动台包含第一移动台和第二移动台；在第一时隙期间在第一载波频率上从所述基站收发台向所述第一和第二移动台传输 下行链路多用户数据包；其中所述多用户下行链路数据包包含既定用于所述第一移动台的第一有效负荷数据、 既定用于所述第二移动台的第二有效负荷数据以及标头，所述标头向所述第一和第二移动 台指示所述第一有效负荷数据和所述第二有效负荷数据，使得所述第一移动台可使用所述 第一有效负荷数据，且所述第二移动台可使用所述第二有效负荷数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在所述第一时隙期间在第二载波频率上从所述基站收发台向由所述基站收发台服务 的所述扇区中的第三移动台传输第三下行链路数据包；其中所述第三下行链路数据包是非多路复用单用户包，且根据全球移动通信系统 (GSM)增强型数据速率GSM演进(EDGE)无线电接入网络(GERAN)标准来执行所述在所述第 二载波频率上传输的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含在所述基站收发台处在第二时隙期间在第三载波频率上从所述第一移动台处接收第 一上行链路包，且在所述第二时隙期间在所述第三载波频率上从所述第二移动台处接收第 二上行链路包，其中所述第一和第二上行链路包在所述基站收发台处碰撞；以及 在所述基站收发台处联合解码所述第一和第二上行链路包。
4.根据权利要求1所述的方法，其中使用频率跳跃来实施所述空中接口。
5.一种用于时分多址蜂窝式通信系统的基站收发台，所述基站收发台包含 接收器；发射器；存储器，其存储程序代码；以及处理器，其耦合到所述接收器、发射器和所述存储器，其中所述处理器在所述程序代码 的控制下经配置以致使所述基站收发台执行包括以下各项的步骤对由所述基站收发台服务的扇区中的第一多个移动台进行分组，所述第一多个移动台 包含第一移动台和第二移动台；在第一时隙期间在第一载波频率上从所述基站收发台向所述第一和第二移动台传输 多用户数据包；其中所述多用户数据包包含既定用于所述第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于 所述第二移动台的第二有效负荷数据以及标头，所述标头向所述第一和第二移动台指示所 述第一有效负荷数据和所述第二有效负荷数据，使得所述第一移动台可使用所述第一有效 负荷数据，且所述第二移动台可使用所述第二有效负荷数据。
6.根据权利要求5所述的基站收发台，其中所述处理器在所述程序代码的控制下进一 步经配置以致使所述基站收发台执行包括以下各项的步骤在所述第一时隙期间在第二载波频率上从所述基站收发台向由所述基站收发台服务 的所述扇区中的第三移动台传输第三数据包；其中所述第三数据包是非多路复用单用户包，且根据全球移动通信系统(GSM)增强型 数据速率GSM演进(EDGE)无线电接入网络(GERAN)标准来执行所述在所述第二载波频率 上传输的步骤。
7.根据权利要求6所述的基站收发台，其中所述处理器在所述程序代码的控制下进一 步经配置以致使所述基站收发台执行包括以下各项的步骤在所述基站收发台处在第二时隙期间在第三载波频率上从所述第一移动台处接收第 一上行链路包，且在所述第二时隙期间在所述第三载波频率上从所述第二移动台处接收第 二上行链路包，其中所述第一和第二上行链路包在所述基站收发台处碰撞；以及在所述基站收发台处联合解码所述第一和第二上行链路包。
8.一种包含指令的机器可读媒体，所述指令在由时分多址蜂窝式通信系统的基站收发 台的至少一个处理器执行时致使所述至少一个处理器将所述基站收发台配置成执行包含 以下各项的操作对由所述基站收发台服务的扇区中的第一多个移动台进行分组，所述第一多个移动台 包含第一移动台和第二移动台；在第一时隙期间在第一载波频率上从所述基站收发台向所述第一和第二移动台传输 多用户数据包；其中所述多用户数据包包含既定用于所述第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于 所述第二移动台的第二有效负荷数据以及标头，所述标头向所述第一和第二移动台指示所 述第一有效负荷数据和所述第二有效负荷数据，使得所述第一移动台可使用所述第一有效 负荷数据，且所述第二移动台可使用所述第二有效负荷数据。
9.一种经由蜂窝式通信系统的时分多址空中接口接收信息的方法，所述方法包含在所述蜂窝式通信系统的第一移动台处，从所述蜂窝式通信系统的基站收发台处接收 多用户包，所述多用户包包含既定用于所述第一移动台的第一有效负荷数据、既定用于所 述蜂窝式通信系统的第二移动台的第二有效负荷数据以及控制信息，所述控制信息指示所 述多用户包内的所述第一有效负荷数据和所述第二有效负荷数据；在所述第一移动台处解码所述多用户包以获得经解码的多用户包；以及使用所述控制信息从所述经解码多用户包中获得所述第一有效负荷数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中根据全球移动通信系统(GSM)增强型数据速率 GSM演进(EDGE)无线电接入网络(GERAN)标准从基站收发台处传输所述多用户包。
11.一种用于时分多址蜂窝式通信系统的移动台，所述移动台包含接收器；发射器；存储器，其存储程序代码；以及处理器，其耦合到所述接收器、发射器和所述存储器，其中所述处理器在所述程序代码 的控制下经配置以致使所述移动台执行包括以下各项的步骤从所述蜂窝式通信系统的基站收发台处接收多用户包，所述多用户包包含既定用于所 述移动台的第一有效负荷数据、既定用于所述蜂窝式通信系统的另一移动台的第二有效负 荷数据以及控制信息，所述控制信息指示所述多用户包内的所述第一有效负荷数据和所述 第二有效负荷数据；解码所述多用户包以获得经解码的多用户包；以及使用所述控制信息从所述经解码多用户包中获得所述第一有效负荷数据。
12.一种包含指令的机器可读媒体，所述指令在由时分多址蜂窝式通信系统的移动台 的至少一个处理器执行时致使所述至少一个处理器将所述移动台配置成执行包含以下各 项的操作从所述蜂窝式通信系统的基站收发台处接收多用户包，所述多用户包包含既定用于所 述移动台的第一有效负荷数据、既定用于所述蜂窝式通信系统的另一移动台的第二有效负 荷数据以及控制信息，所述控制信息指示所述多用户包内的所述第一有效负荷数据和所述 第二有效负荷数据；解码所述多用户包以获得经解码的多用户包；以及使用所述控制信息从所述经解码多用户包中获得所述第一有效负荷数据。
13.一种用于时分多址蜂窝式通信系统的移动台，所述移动台包含用于从所述蜂窝式通信系统的基站收发台处接收多用户包的装置，其中所述多用户包 包含既定用于所述移动台的第一有效负荷数据、既定用于所述蜂窝式通信系统的另一移动 台的第二有效负荷数据以及控制信息，所述控制信息指示所述多用户包内的所述第一有效 负荷数据和所述第二有效负荷数据；用于解码所述多用户包以获得经解码的多用户包的装置；以及 用于使用所述控制信息从所述经解码多用户包中获得所述第一有效负荷数据的装置。
全文摘要
本发明涉及用于无线通信系统的多路复用和反馈支持。一种使用包标头的控制方案允许GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)系统通过例如叠加编码、多用户包传输、联合检测和/或联合解码等多路复用技术来增加频谱效率。一种用于GERAN的快速反馈方案允许在没有过度反馈等待时间的情况下经由GERAN空中接口传输因特网协议语音(VoIP)帧。因此，可及时地针对横穿GERAN空中接口的端到端VoIP呼叫提供混合自动重发请求(H-ARQ)确认。另外，增量冗余H-ARQ和链路质量反馈等待时间得以减少。
文档编号H04W52/28GK102142944SQ20111012027
公开日2011年8月3日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月21日
发明者亚历山大·达姆尼亚诺维克, 尼尔斯·彼得·斯科乌·安德森, 洛伦佐·卡萨恰 申请人:高通股份有限公司